(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、画像信号に乗る電磁ノイズが低減されており、高品位の画像表示を行うと共に、高精細化を図る。【解決手段】電気光学装置は、基板上に、走査線と、走査線と交差するデータ線と、画素毎に設けられた画素電極と、（ｉ）走査線に接続されたゲート電極、並びに（ｉｉ）データ線に接続されたソース領域、画素電極に接続されたドレイン領域、及びチャネル領域を有する半導体層を有する薄膜トランジスタと、ドレイン領域及び画素電極間を中継接続する中継配線と、データ線及び画素電極間に積層され、中継配線を囲むように形成され、所定電位に保持されるシールド部とを備える。【選択図】図６
2010039209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
第１の方向に延在する走査線と、
前記走査線と交差する第２の方向に延在するデータ線と、
前記走査線及び前記データ線の交差に対応して画素毎に設けられた画素電極と、
（ｉ）前記走査線に電気的に接続されたゲート電極、並びに（ｉｉ）前記データ線に電気的に接続されたソース領域、前記画素電極に電気的に接続されたドレイン領域、及び前記ゲート電極に対してゲート絶縁膜を介して対向するチャネル領域を有する半導体層を有する薄膜トランジスタと、
前記半導体層及び前記画素電極間に積層されており、前記ドレイン領域及び前記画素電極間を中継接続する中継配線と、
前記データ線及び前記画素電極間に積層された複数の導電層を含んでなり、前記中継配線を囲むように形成されており、所定電位に保持されるシールド部と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記シールド部は、前記中継配線の延在する方向に垂直な一の横断面上で、前記中継配線を上下左右から少なくとも部分的に囲むように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記シールド部は、前記一の横断面上で、前記中継配線を上下左右から完全に囲むように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記シールド部は、前記複数の導電層として、
前記データ線及び前記中継配線間に積層され、所定電位に保持される第１シールド電極と、
前記中継配線及び前記画素電極間に積層され、前記第１シールド電極と組み合わせて前記中継配線を囲むように形成され、所定電位に保持される第２シールド電極と
を含んでなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第１シールド電極及び前記中継配線間に積層された誘電体膜を更に備え、前記第１シールド電極及び前記中継配線を、前記誘電体膜を挟持する一対の容量電極として保持容量を形成していることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記第２シールド電極及び前記中継配線間に積層された誘電体膜を更に備え、前記第２シールド電極及び前記中継配線を、前記誘電体膜を挟持する一対の容量電極として保持容量を形成していることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学装置を製造する製造方法であって、
前記基板上に前記第１シールド電極を形成する工程と、
前記第１シールド電極上に前記誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜上に、前記第１シールド電極よりも幅狭に前記中継配線を形成する工程と、
前記誘電体膜及び前記中継配線の上に、層間絶縁膜を形成する工程と、
前記誘電体膜及び前記層間絶縁膜を部分的に除去することにより、前記第１シールド電極の端部を露出させる工程と、
露出した前記第１シールド電極の端部及び前記層間絶縁膜上に前記第２シールド電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
請求項４から６のいずれか一項に記載の電気光学装置を製造する製造方法であって、
前記基板上に前記第１シールド電極を形成する工程と、
前記第１シールド電極上に第１層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第１層間絶縁膜上に、前記第１シールド電極よりも幅狭に前記中継配線を形成する工程と、
前記第１層間絶縁膜及び前記中継配線の上に、第２層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第１層間絶縁膜及び前記第２層間絶縁膜を部分的に除去することにより、前記第１シールド電極の端部及び前記中継配線の表面を露出させる工程と、
露出した前記第１シールド電極の端部及び前記中継配線の表面に前記誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜上に第２シールド電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば素子基板上にスイッチング素子として薄膜トランジスタが画素毎に配置された液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法、並びに電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、スイッチング素子として機能するＴＦＴによる各画素電極のオン／オフ動作に同期して、画像信号が画素電極に書き込まれることにより、一対の基板間に挟持された電気光学物質の配向状態を電圧制御する。このようなスイッチング素子や配線等は、基板上に積層構造として形成される。ここで積層構造における各導電層間には、電位の差に応じて電界が発生し、相互に電磁ノイズとして影響し合う。特に、画像信号の電圧値が、このような電磁ノイズの影響を受けると、表示画像の質の低下が顕著となる。このため、シールド電極を設けることによって、導電層間に生じる電界を遮断するという技術が開示されている（特許文献１から３）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３９３３６号公報
【特許文献２】特開平２００４−１０９９７４号公報
【特許文献３】特開平２００６−１８９８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の背景技術によれば、シールド電極は平面的な構造をしているため、３次元的にシールド電極層の端部の外側を回りこむ電界成分までは遮断することができない。
【０００５】
特に上述の背景技術によれば、シールド電極の面積が十分に大きくない場合や、電界の発生源となる導電層が複数存在する場合には、シールド電極の端部の外側を回りこむ成分が相対的に大きくなったり、電界が様々な方向の成分を有する。このため、平面的な構造を有するシールド電極では、これらの電界を遮断することが困難になる。また、高精細化が求められる液晶装置のような電気光学装置では、必然的にシールド電極もできるだけ小さく形成することが求められる。このように、シールド電極を小さく形成すると、背景技術では遮断できる電界の量が著しく低下してしまう。
【０００６】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像信号に乗る電磁ノイズが低減されており、高品位の画像表示を行うと共に、高精細化に適している電気光学装置及びその製造方法並びにそのような電気光学装置を備える電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、第１の方向に延在する走査線と、前記走査線と交差する第２の方向に延在するデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して画素毎に設けられた画素電極と、（ｉ）前記走査線に電気的に接続されたゲート電極、並びに（ｉｉ）前記データ線に電気的に接続されたソース領域、前記画素電極に電気的に接続されたドレイン領域、及び前記ゲート電極に対してゲート絶縁膜を介して対向するチャネル領域を有する半導体層を有する薄膜トランジスタと、前記半導体層及び前記画素電極間に積層されており、前記ドレイン領域及び前記画素電極間を中継接続する中継配線と、前記データ線及び前記画素電極間に積層された複数の導電層を含んでなり、前記中継配線を囲むように形成されており、所定電位に保持されるシールド部とを備える。
【０００８】
本発明の電気光学装置によれば、基板上には走査線、データ線が夫々異なる方向に配置されており、走査線及びデータ線の交差に対応して画素毎に設けられた画素電極、薄膜トランジスタ（以下適宜単に「ＴＦＴ」と称する）等を備えている。走査線から入力された走査信号に従って、スイッチング素子として機能するＴＦＴによって各画素電極はオン／オフ駆動され、データ線を介して画像信号が画素電極に書き込まれる。画素電極は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料からなる透明電極である。
【０００９】
本発明では特に、ＴＦＴを構成する、ソース領域とドレイン領域とは夫々、データ線及び画素電極と電気的に接続されている。また、ゲート電極はゲート絶縁膜を介して、半導体層のチャネル領域と対向するように設けられている。
【００１０】
半導体層と画素電極が形成されている層との間には、ＴＦＴのドレイン領域と画素電極間とを接続する中継配線が設けられている。中継配線は、例えば半導体層と画素電極との間に設けられた層間絶縁膜のコンタクトホールに形成され、互いに離れた層に形成された半導体層と画素電極とを接続する。そのため、中継配線は半導体層のドレイン領域及び画素電極と等電位となるため、電気光学装置の動作中、中継配線と、データ線及び異なる画素における画素電極との間には電位差が生じる。例えば、ＴＦＴがオフ状態のとき、データ線には画像信号に基づく電位が印加されているが、中継配線には電圧は印加されていない。また、例えば、アクティブマトリクス方式では画素毎に異なる画像信号が供給されるため、当然に異なる画素における画素電極の電位と、中継配線との間には電位差が生じる。その結果、仮に何らの対策を施さないとすれば、中継配線と、データ線や他の画素における画素電極等の導電層との間には、電位差によって生じる電界が発生する。即ち、中継配線と、データ線や他の画素における画素電極等との間には、各々の電位が電磁ノイズとして相互に作用する。
【００１１】
しかるに本発明によれば、中継配線と、データ線や他の画素における画素電極等との間には、複数の導電層からなるシールド部が設けられている。シールド部は、中継配線を囲むように形成され、一定の電位に保持されている。ここで、「中継配線を囲むように形成されて」とは、中継配線の延在する方向に垂直な一の横断面上で少なくとも部分的に上又は下に形成されることに加えて、少なくとも左又は右にも形成されていることを意味し、該一の横断面上で、広義には何らかの形で中継配線の周囲を一方向又は複数方向から囲んでいればよく、狭義には上下及び左右から完全に囲んでいてもよい。そのため、シールド部によって、上述の中継配線と、データ線や他の画素における画素電極等の導電層との間に生じる電界を効率良く遮断することができる。特に、シールド部を中継配線の周囲を囲めば囲むほど、背景技術の場合に比べて、シールド部を構成する導電層の端部の外側を回りこむ電界についても遮断することが可能となっている。その結果、この回り込む電界に起因して中継配線に生じる電磁ノイズの遮断能力を格段に向上させることが可能となり、より高品位な画像表示を実現することができる。
【００１２】
また、本発明では中継配線を囲むようにシールド部を形成しているので、例えシールド部を小さく形成しても、すぐさま電界の遮断能力が低下することはない。つまり、シールド部を構成する導電層として、中継配線の延在する方向に垂直な一の横断面上において、中継配線の左右にも導電層を設ければ、即ち少なくとも部分的に三次元的に又は立体的に導電層を設ければ、背景技術のように、すぐさま遮断できない電界が急増するのではなく、シールド部の端部の外側を回りこむ電界を依然として少なからず遮断することも可能である。高精細化が求められる液晶装置のような電気光学装置では、画素ピッチが小さくなるに従い、シールド部の大きさについても小さくすることが求められる。そのため、本発明によれば、高精細化に対応した電気光学装置においても、中継配線の電磁ノイズを抑制し、高品位な画像表示を行うことが可能となる。
【００１３】
以上のように、シールド部を、中継配線を囲むように設けることによって、導電層間に生じる電界の遮断能力を更に向上させることができ、高精細な電気光学装置にも対応することが可能となる。
【００１４】
本発明の一の態様では、前記シールド部は、前記中継配線の延在する方向に垂直な一の横断面上で、前記中継配線を上下左右から少なくとも部分的に囲むように形成されている。
【００１５】
この態様によれば、中継配線と、データ線及び画素電極との間に生じる電界を遮断するために、シールド部を構成する複数の導電層が中継配線の延在する方向に垂直な一の横断面上で上下左右に囲むように配置されている。但し、上下左右を完全に囲んでいる必要はなく、上下左右のうち少なくとも部分的に導電層が配置されていればよい。これにより、単に平面的なシールド部を設けた場合にシールド部の端部の外側を回りこんでいた電界を少なからず遮断することができる。そして、中継配線を囲む割合が多くなるに従い、遮断できる電界も多くなり、より電磁ノイズの発生を抑制することができる。
【００１６】
本発明の他の態様では、前記シールド部は、前記一の横断面上で、前記中継配線を上下左右から完全に囲むように形成されている。
【００１７】
このようにシールド部を構成すれば、中継配線に出入りする電界の全てはシールド部によって遮断される。従って、中継配線と、データ線及び画素電極との間に生じる電界を完全に遮断することができ、画像信号における電磁ノイズを最も良好に減少或いは殆ど無くすることができる。その結果、極めて画質が良好で高品位な表示ができる電気光学装置を実現することができる。
【００１８】
本発明の他の態様では、前記シールド部は、前記複数の導電層として、前記データ線及び前記中継配線間に積層され、所定電位に保持される第１シールド電極と、前記中継配線及び前記画素電極間に積層され、前記第１シールド電極と組み合わせて前記中継配線を囲むように形成され、所定電位に保持される第２シールド電極とを含んでなる。
【００１９】
この態様によれば、第１シールド電極は、データ線と中継配線との間に配置される。これにより、データ線と中継配線との電位差に基づいて生じる電界を遮断することが可能となる。また、第１シールド電極と第２シールド電極とは、組み合わされることによって中継配線を囲むように形成されているため、第１シールド電極の端部の外側を回りこむ電界成分を、第２シールド電極で遮断することができる。逆に、第２シールド電極の端部を回りこむ電界成分は、第１シールド電極によって遮断することができる。
【００２０】
このようして、第１シールド電極と第２シールド電極は組み合わされると、中継配線の延在する方向に垂直な一の横断面上で、前記中継配線を囲むように形成されているので、中継配線に印加される画像信号に電磁ノイズが混入することを抑制することが可能となる。
【００２１】
本発明の他の態様では、前記第１シールド電極及び前記中継配線間に積層された誘電体膜を更に備え、前記第１シールド電極及び前記中継配線を、前記誘電体膜を挟持する一対の容量電極として保持容量を形成している。
【００２２】
この態様によれば、所定電位或いは固定電位とされる第１シールド電極と、画素電極側電位とされる中継配線とを、一対の容量電極としてそのまま用いることによって、基板上に形成された積層構造を複雑化することなく保持容量を追加形成することが可能となる。この場合、保持容量の容量値は、第１シールド電極と中継配線との間に形成する誘電体膜の膜厚及び相対向する容量電極の面積を適切に調整することによって増減すればよい。
【００２３】
このように形成すれば、保持容量を形成するために別途容量電極用に導電層を追加する必要が無くなるため、積層構造が複雑にならなくてすむ。その結果、電気光学装置の製造コストの削減や、電気光学装置の全体サイズを縮小することが可能となり、高精細な電気光学装置を実現することができる。
【００２４】
本発明の他の態様では、前記第２シールド電極及び前記中継配線間に積層された誘電体膜を更に備え、前記第２シールド電極及び前記中継配線を、前記誘電体膜を挟持する一対の容量電極として保持容量を形成している。
【００２５】
この態様によれば、所定電位或いは固定電位とされる第２シールド電極と、画素電極側電位とされる中継配線とを、一対の容量電極としてそのまま用いることによって、基板上に形成された積層構造を複雑化することなく保持容量を追加形成することが可能となる。この場合、保持容量の容量値は、第２シールド電極と中継配線との間に形成する誘電体膜の膜厚及び相対向する容量電極の面積を適切に調整することによって増減すればよい。
【００２６】
このように形成すれば、保持容量を形成するために別途容量電極用に導電層を追加する必要が無くなるため、積層構造が複雑にならなくてすむ。その結果、電気光学装置の製造コストの削減や、電気光学装置の全体サイズを縮小することが可能となり、高精細な電気光学装置を実現することができる。
【００２７】
本発明の第1の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、前記基板上に前記第１シールド電極を形成する工程と、前記第１シールド電極上に前記誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜上に、前記第１シールド電極よりも幅狭に前記中継配線を形成する工程と、前記誘電体膜及び前記中継配線の上に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記誘電体膜及び前記層間絶縁膜を部分的に除去することにより、前記第１シールド電極の端部を露出させる工程と、露出した前記第１シールド電極の端部及び前記層間絶縁膜上に前記第２シールド電極を形成する工程とを含む。
【００２８】
本発明の第1の製造方法によれば、まず、基板上には第１シールド電極が、スパッタリング及びパターニング等の手法によって形成される。ここで、基板上にデータ線、走査線及び半導体層等も形成する必要がある場合には、これらの素子を形成したのち、層間絶縁膜で平坦化してから形成してもよい。
【００２９】
第１シールド電極上には、第１シールド電極と中継配線とを容量電極として形成される保持容量の誘電体として、誘電体膜が形成される。ここで第１シールド電極上において誘電体膜を形成する範囲は、保持容量の容量値によって増減してもよいし、前面に形成してもよい。また、誘電体膜を薄く形成するのに応じて、容量値を大きくできる。
【００３０】
誘電体膜上には、中継配線が形成される。特に中継配線を第１シールド電極よりも幅狭に形成することによって、第１シールド電極の端部の外側を回りこむ電界成分を軽減することが可能となる。ここで、一対の容量電極として相対向する中継配線部分及び第１シールド電極部分の面積を大きくするのに応じて、容量値を大きくできる。
【００３１】
誘電体膜及び中継配線上には、層間絶縁膜が更に形成される。そして、誘電体膜及び層間絶縁膜を、第１シールド電極の端部が露出するように部分的に除去することによって、次に形成する第２シールド電極と第１シールド電極とを電気的に接続することが可能となる。
【００３２】
このようにして、中継配線を囲むように第１シールド電極及び第２シールド電極を形成しつつ、基板上に第１シールド電極と中継配線を容量電極とする保持容量を有する電気光学装置を製造することができる。
【００３３】
本発明の第２の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、前記基板上に前記第１シールド電極を形成する工程と、前記第１シールド電極上に第１層間絶縁膜を形成する工程と、前記第１層間絶縁膜上に、前記第１シールド電極よりも幅狭に前記中継配線を形成する工程と、前記第１層間絶縁膜及び前記中継配線の上に、第２層間絶縁膜を形成する工程と、前記第１層間絶縁膜及び前記第２層間絶縁膜を部分的に除去することにより、前記第１シールド電極の端部及び前記中継配線の表面を露出させる工程と、露出した前記第１シールド電極の端部及び前記中継配線の表面に前記誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜上に第２シールド電極を形成する工程とを含む。
【００３４】
本発明の第1の製造方法によれば、第１シールド電極を形成したのち、第１シールド電極を覆うように第１層間絶縁膜が形成され、その上に中継配線が形成される。そして、第２層間絶縁膜が中継配線を覆うように形成される。その後、第１層間絶縁膜及び第２層間絶縁膜は、第１シールド電極の端部と中継配線の表面が露出するように除去される。そして、誘電体膜がシールド電極の端部と中継配線の表面に形成され、その上に第２シールド電極が形成される。
【００３５】
このようにして、中継配線を囲むように第１シールド電極及び第２シールド電極を形成しつつ、基板上に第２シールド電極と中継配線を容量電極とする保持容量を有する電気光学装置を製造することができる。
【００３６】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００３７】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像を表示することが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。
【００３８】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らか
にされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
＜第１実施形態＞
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ’線断面図である。
【００４０】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００４１】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。
【００４２】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００４３】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。
【００４４】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００４５】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作りこまれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９上には、配向膜（図２において省略）が形成されている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、ブラックマトリクス２３が形成されている。ブラックマトリクス２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状、ストライプ状等にパターニングされている。遮光膜２３上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向して、対向基板２０の全面に亘って（例えばベタ状に）形成されている。対向電極２１上には配向膜が形成されている。
【００４６】
このように構成され、画素電極９と対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。
【００４７】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路の他に、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
【００４８】
次に、第１実施形態に係る液晶装置の画像表示領域の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、第１実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００４９】
図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の
各々には、画素電極９及び本発明に係る「トランジスタ」の一例としての画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９に電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置の動作時に画素電極９をスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６は、ＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。データ線６に書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、互いに隣り合う複数のデータ線６同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００５０】
ＴＦＴ３０のゲートには走査線１１が電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線１１にパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０（図２参照）に形成された対向電極２１（図２参照）との間で一定期間保持される。
【００５１】
液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００５２】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９と対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に蓄積容量７０が付加されている。また、後述するように、シールド電極が所定電位となるように、固定電位又は一定周期で反転する対向電極電位などの所定電位の容量線３００に電気的に接続されている。
【００５３】
次に、第１実施形態に係る画素スイッチング用のＴＦＴ３０付近の具体的な構成について、図４から図７を参照して説明する。
【００５４】
図４は、第１実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上に形成された画素スイッチング用ＴＦＴ３０の周辺構成を図示する平面模式図である。尚、図４では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００５５】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、走査線１１及びデータ線６が、夫々Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置されており、データ線６と走査線１１の交差付近にＴＦＴ３０（即ち、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂ）が形成されている。また、Ｘ方向に沿って遮光膜８が形成されている。走査線１１は、遮光性の導電材料、例えば、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ等から形成されており、ＴＦＴ３０の半導体層３０aを含むように形成されている。図４に示すように、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも走査線１１を幅広に形成することによって、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの、戻り光に対してＴＦＴ３０のチャネル領域３０ｂを殆ど或いは完全に遮光できる。その結果、液晶装置の動作時に、ＴＦＴ３０における光リーク電流は低減され、コントラスト比を向上させることができ、高品位の画像表示が可能となる。
【００５６】
ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａと、ゲート電極３０ｂから構成されている。半導体層３０ａは、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２、ドレイン領域３０ａ３含んでおり、 チャネル領域３０ａ２とソース領域３０ａ１、又は、チャネル領域３０ａ２とドレイン領域３０ａ３との界面にはＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域が形成されていてもよい。
【００５７】
ＴＦＴ３０のソース領域３０ａ１はコンタクトホール３１を介してデータ線６と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、コンタクトホール３２及び３３を介して、第１ドレイン中継配線１、第２ドレイン中継配線２、及び画素電極９（図４において省略）と電気的に接続されている。
【００５８】
続いて、図５から図７を参照して、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された積層構造について、更に詳細に説明する。
【００５９】
初めに、図５を参照して、図４のＡ−Ａ´線断面について説明する。ＴＦＴアレイ基板１０上には、上述した走査線１１が、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも幅広に形成されている。走査線１１は下地絶縁膜１２によって覆われており、その表面が平坦化されている。尚、下地絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能も有している。
【００６０】
ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａ（ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２、ドレイン領域３０ａ３）、ゲート電極３０ｂから構成されている。特にゲート電極３０ｂは、例えば導電性ポリシリコンから形成されており、走査線１１と電気的に接続されている。
【００６１】
画像信号が送られてくるデータ線６は、層間絶縁膜１３及び１４に開口されたコンタクトホール３１を介してソース領域３０ａ１と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、上層側に形成された画素電極９ａと、第１ドレイン中継配線１及び第２ドレイン中継配線４を経由して、電気的に接続されている。より具体的には、第１ドレイン中継配線１は、層間絶縁膜１３及び１４に開口されたコンタクトホール３２を介してドレイン領域３０ａ３と第２ドレイン中継配線４とを電気的に接続している。第２ドレイン中継配線２は、層間絶縁膜１５及び１６に開口されたコンタクトホール３３を介して、第１ドレイン中継配線１と画素電極９ａとを電気的に接続している。尚、画素電極９ａは層間絶縁膜１７及び１８に開口されているコンタクトホール３４を介して、第２ドレイン中継配線４と電気的に接続されている。
【００６２】
第１シールド電極４は、第２ドレイン中継配線２とデータ線６との間の層に形成され、コモン電位（即ち、一定電圧又は所定周期で反転する矩形電位）に落とされている。これにより、第２ドレイン中継配線２とデータ線６との電位差に起因して発生する電界を第１シールド電極によって遮断することができるので、第２ドレイン中継配線２における画像信号に、データ線６等から電磁ノイズが混入することを防ぐことができる。第２シールド電極５は、第２ドレイン中継配線２と、画素電極９（９a及び９ｂ）との間に形成されており、コモン電位（即ち、一定電圧又は所定周期で反転する矩形電位）に落とされている。これにより、第２ドレイン中継配線２と画素電極９ａとの電位差に起因して発生しようとする電界を第２シールド電極によって電界を効果的に遮断することができる。尚、第１シールド電極４及び第２シールド電極５は、共通配線３００と接続されることによって、コモン電位（即ち、一定電圧又は所定周期で反転する矩形電位）に固定されている（図３参照）。
【００６３】
続いて、図６を参照して、図４のＢ−Ｂ´線断面（つまり、第２ドレイン中継配線４の延在する方向に垂直な横断面上）における構造について説明する。
【００６４】
ＴＦＴアレイ基板１０上に、下地絶縁膜１２、層間絶縁膜１３及び１４が形成され、その上にデータ線６が配置されている。データ線６は層間絶縁膜１５によっておおわれ、平坦化されている。その上には、第１シールド電極４が配置されており、第２ドレイン中継配線２とデータ線６との間に生じようとする電界を効果的に遮断するように構成されている。また、第２ドレイン中継配線２と画素電極９との間には第２シールド電極５が配置されており、第２ドレイン中継配線２と画素電極９との間に生じようとする電界を効果的に遮断するように構成している。
【００６５】
特に本実施形態では、第１シールド電極４と第２シールド電極５とが組み合わされることによって、第２ドレイン中継配線４の延在する方向に垂直な横断面において第２ドレイン中継配線４が囲まれるように形成されている。このように２つの導電層によってなるシールド電極で第２ドレイン中継配線４を囲むように形成することによって、第２ドレイン中継配線２と、データ線６及び画素電極９との間に生じようとする電界を極めて効果的に遮断することができる。特に本実施形態では、第１シールド電極４と第２シールド電極とが組み合わされて完全に第２ドレイン中継配線２を囲むように形成されているので、第２ドレイン中継配線２は他の導電層との電位差によって生じようとする電界をほぼ完全に遮断している。そのため、第２ドレイン中継配線２における画像信号に電磁ノイズが混入することを防止することができる。このように、背景技術では、シールド電極は平面的な構造を有するにすぎなかったため、シールド電極の端部の外側をまわりこむ電界が残存していたが、本発明によれば、第２ドレイン中継配線２をほぼ完全に遮断することが可能であり、高品位な画像表示ができる電気光学装置を実現することが可能となる。
【００６６】
次に、図７を参照して、図４のＣ−Ｃ´線断面における構造について説明する。理想的には、図６に示したように第２ドレイン中継配線２を完全に囲むことが望ましいが、構造上の理由から、第２ドレイン中継配線２はＴＦＴアレイ基板１０上において画素電極９ａとドレイン領域３０ａ３と電気的に接続する領域を設ける必要がある。このような理由から、本実施形態では、図４のＣ−Ｃ´の領域において部分的に第２ドレイン中継配線２は、シールド電極で完全に囲まれていない領域を含んでいる。このように一部の領域において第２ドレイン中継配線２が完全にシールド電極によって囲まれていなくても、ＴＦＴアレイ基板１０全体で見れば、第２ドレイン中継配線２の大部分がシールド電極によって囲まれているため、第２ドレイン中継配線における画像信号への電磁ノイズの混入を極めて良好に防ぐことができる。また、図７に示すような平面的なシールド電極しか有さない部分においても、第１シールド電極４及び第２シールド電極５の面積を第２ドレイン中継配線２に対して十分大きく確保することによって、シールド電極の端部の外側を回りこむ電界を最小限に抑えることができる。
【００６７】
以上のように、本実施形態によれば、第２ドレイン中継配線２を２つのシールド電極で囲むことによって、データ線６及び画素電極９と、第２ドレイン中継配線との間に発生しようとする電界を効果的に遮断することができ、その結果、画像信号への電磁ノイズの混入が良好に抑制された高品質な画像が表示可能な電気光学装置を実現することができる。
【００６８】
また、第２ドレイン中継配線２を囲むようにシールド電極を形成しているので、シールド電極を小さく形成しても、電界の遮断能力をほぼ保持することができる。従って、高精細化が求められる液晶装置のような電気光学装置においても、中継配線の電磁ノイズを抑制し、高品位な画像表示を行うことが可能となる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図８から図１０を参照して説明する。第２実施形態では、第２シールド電極５と第２ドレイン中継配線２を容量電極として蓄積容量７０（図３参照）を形成している点において、第１実施形態と異なる。
【００６９】
図８は、第２実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上に形成された画素スイッチング用ＴＦＴ３０の周辺構成を図示する平面図である。尚、図８では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。基本的な構造は、第１実施形態（図４参照）と同様であるが、蓄積容量７０の電極間に挟持される誘電体膜７が追加されている。誘電体膜７の占める面積の大きさは、追加したい蓄積容量７０の容量値に応じて増減すればよい。
【００７０】
図９は、図８のＤ−Ｄ´線断面図である。第２シールド電極５と第２ドレイン中継配線２との間に、薄い誘電体膜７が形成されている点で、第１実施形態（図６参照）と異なっている。この形態によれば、第２シールド電極５と第２ドレイン中継配線２とを容量電極としてそのまま用いることによって、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された積層構造を複雑化することなく蓄積容量７０を追加形成することができる。即ち、このように形成することによって、別途、容量電極用に導電層を追加する必要が無くなるため、基板上における積層構造及び製造工程が複雑にならなくてすむ。その結果、電気光学装置の製造コストの削減や、電気光学装置の全体サイズを縮小することが可能となり、高精細な電気光学装置を実現することができる。
【００７１】
また、第２実施形態の変形例として、図１０に示すように、第１シールド電極４と第２ドレイン中継配線２との間に誘電体膜７を形成してもよい。この場合も、図９の場合と同様に、容量電極用に導電層を追加する必要が無くなるため、基板上における積層構造及び製造工程が複雑にならなくてすむ。
【００７２】
このように、シールド電極とドレイン中継配線とを容量電極として利用することによって、新たな導電層を新設することなく蓄積容量７０を付加することができる。そのため、新たに電極を形成して積層構造を複雑化する必要がなくなるため、ＴＦＴアレイ基板１０をより容易に製造することが可能となる。また、新たな電極を追加する必要がないため、構造がシンプルになり、より高精細化に適した液晶装置を実現することができる。
＜製造方法＞
続いて、第１実施形態及び第２実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図１１から１３を参照して説明する。
【００７３】
図１１は、第１実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板上に２つのシールド電極を形成する工程を段階的に示した模式図である。ここで、便宜上、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される一般的な構成要素（例えば、図５における走査線１１、下地絶縁膜１２、及び層間絶縁膜１３から１５等）は省略している。
【００７４】
まず、図１１（ａ）に示すように、層間絶縁膜によって平坦化されたＴＦＴアレイ基板の表面に、アルミニウムなどの導電性金属をスパッタリング及びエッチングすることによって、第１シールド電極４を形成する。そして、形成した第１シールド電極４を覆うように層間絶縁膜１６を積層し、その上層に第２ドレイン中継配線２を第１シールド電極４よりも幅狭に形成する。更に、第２ドレイン中継配線２を覆うように層間絶縁膜１７を積層する。尚、層間絶縁膜１６及び１７は、次の工程においてフォトリソグラフィによってパターニング処理される。
【００７５】
次に、図１１（ｂ）に示すように、レジストをパターンニングした後、エッチング処理により層間絶縁膜１６及び１７の一部（点状で示した部分）を除去する。ここで特に、第１シールド電極４の端部が露出するように、パターン形成を行い、層間絶縁膜１６及び１７を部分的に除去する。
【００７６】
そして、図１１（ｃ）に示すように、再度導電性金属をスパッタリング及びエッチングすることによって、第２シールド電極５を形成する。ここで、図１１（ｂ）で露出させた第１シールド電極の端部に第２シールド電極が積層されるため、全体として第２ドレイン中継配線を囲むようにシールド電極が形成される。
【００７７】
その後、図１１（ｄ）に示すように、層間絶縁膜１８を積層して、ＴＦＴアレイ基板１０の表面を平坦化して、画素電極９を形成する。尚、図１１には図示を省略していないが、画素電極９上には配向膜が形成される。このようにして、ＴＦＴアレイ基板１０上における積層構造が完成する。
【００７８】
次に、図１２は、第２実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板上に２つのシールド電極を形成する工程を段階的に示した模式図である。図１２においても、便宜上、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される一般的な構成要素（例えば、図５における遮光膜８、下地絶縁膜１２、及び層間絶縁膜１３から１５等）は省略している。
【００７９】
まず、図１１（ａ）と同様に、基板上に第１シールド電極４、第２ドレイン中継配線２、層間絶縁膜１６及び１７を形成する（図１２（ａ））。次に、図１２（ｂ）に示すように、第２ドレイン中継配線２上を含む広い範囲をパターンニングして、層間絶縁膜１６及び１７の一部（点状で示した部分）を除去する。そして、図１２（ｃ）に示すように、基板上に形成された第２ドレイン中継配線２等の上に誘電体膜７を薄く形成する。
【００８０】
その後、図１１（ｃ）及び（ｄ）と同様に、導電性金属をスパッタリング及びエッチングして第２シールド電極５を形成し（図１２（ｄ））、その上に層間絶縁膜１８、画素電極９及び配向膜を形成することにより、ＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造が完成する（図１２（ｅ））。このとき、誘電体膜７を介して相対向して容量電極として機能する部分の面積を増やせば、形成したい蓄積容量７０の容量値を増やせる。
【００８１】
図１３は、第１シールド電極４と第２ドレイン中継配線２との間に誘電体膜７を設けることにより、蓄積容量７０を形成した液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造の製造方法を示す工程図である。
【００８２】
まず、ＴＦＴアレイ基板１０上の平坦な表面上に第１シールド電極４を形成し、その表面を誘電体膜７で覆うように形成する（図１３（ａ））。誘電体膜７上には、第１シールド電極４よりも幅狭に第２ドレイン中継配線２が形成され、層間絶縁膜１６で平坦化される（図１３（ｂ））。
【００８３】
続いて、図１３（ｄ）に示すように層間絶縁膜１６及び誘電体膜７は、第１シールド電極４の端部が露出するようにパターンニングして部分的に除去される。そして、露出した第１シールド電極４の端部及び層間絶縁膜１６上に第２シールド電極５が形成される。このようにして、第２ドレイン中継配線２は第１シールド電極４及び第２シールド電極５によって囲まれ、かつ、第１シールド電極４と第２ドレイン中継配線２とを容量電極とする蓄積容量７０を積層構造に内蔵することができる。
【００８４】
尚、第２シールド電極５上には更に層間絶縁膜１８が積層されることによって平坦化され、その上に画素電極９や配向膜（図１３において省略）が形成される。
【００８５】
尚、対向基板２０に関しては、必要に応じて下地絶縁膜、ブラックマトリクスや対向電極を設けることにより完成される。そして、上述の工程によって完成させられたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを対向配置し、その間に液晶等の電気光学物質で満たして封入することにより、液晶装置が完成する。
【００８６】
＜３：電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図１４は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。
【００８７】
図１４に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。
【００８８】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００８９】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００９０】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００９１】
尚、図１４を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【００９２】
また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。
【００９３】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】第１実施形態に係る液晶装置の平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´断面図である。
【図３】第１実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板上に形成された画素スイッチング用ＴＦＴを周辺配線と共に図示する平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ’線断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図７】図４のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図８】第２実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板上に形成された画素スイッチング用ＴＦＴを周辺配線と共に図示する平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ’線断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る液晶装置の変形例のＴＦＴアレイ基板上に形成された画素スイッチング用ＴＦＴ付近の積層構造の断面図である。
【図１１】第１実施形態に係る液晶装置のシールド電極の製造方法を、順を追って示す工程断面図である。
【図１２】第２実施形態に係る液晶装置のシールド電極の製造方法を、順を追って示す工程断面図である。
【図１３】第２実施形態の変形例に係る液晶装置のシールド電極の製造方法を、順を追って示す工程断面図である。
【図１４】電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  第１ドレイン中継配線、  ２  第２ドレイン中継配線、  ４  第１シールド電極、  ５  第２シールド電極、  ６  データ線、  ９  画素電極、  １０  ＴＦＴアレイ基板、  １０ａ  画像表示領域、  １１  走査線、  ２０  対向基板、  ２１  対向電極、  ３０  ＴＦＴ、  ３０ａ  半導体層、  ３０ａ１  ソース領域、  ３０ａ２  チャネル領域、  ３０ａ３  ドレイン領域、  ３０ｂ  ゲート電極、  ５０  液晶、  １００  液晶装置
【図１】
2010039209.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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